ATIVIDADE 8 - SEMANA 8 - 2° ANO

Caros alunos acima vocês encontrarão um vídeo que será de ajuda para o entendimento do conteúdo abordado durante as aulas. E exercícios para vocês resolverem...

EXERCÍCIOS RESOLVIDOS:

1. Duas barras de 3 metros de alumínio encontram-se separadas por 1cm à 20°C. Qual deve ser a temperatura para que elas se encostem, considerando que a única direção da dilatação acontecerá no sentido do encontro? Sendo .

Sendo a dilatação linear dada por:

Mas a variação no comprimento das barras deve ser apenas 0,5cm = 0,005m, pois as duas barras variarão seu comprimento, então substituindo os valores:

2. Um fazendeiro quer cercar com arame um terreno quadrado de lados 25m e para isso adquire 100m de fio. Fazendo o cercado, o fazendeiro percebe que faltaram 2cm de fio para a cerca ficar perfeita. Como não quer desperdiçar o material e seria impossível uma emenda no arame, o fazendeiro decide pensar em uma alternativa. Depois de algumas horas, ele percebe que naquele dia a temperatura da cidade está mais baixa do que a média e decide fazer cálculos para verificar se seria possível utilizar o fio num dia mais quente, já que ele estaria dilatado. Sabendo que o acréscimo no comprimento do fio é proporcional ao seu comprimento inicial, ao seu coeficiente de dilatação linear e à variação de temperatura sofrida, calcule o aumento de temperatura que deve ocorrer na cidade para que o fio atinja o tamanho desejado. (Dado: coeficiente de dilatação térmica linear do fio = .)

Sendo a dilatação linear dada por:

Lembrando que as unidades de comprimento devem estar no mesmo sistema de unidades, a variação deve ser igual a 0,02m:

Dilatação Superficial:

1. Uma peça de zinco é constituída a partir de uma chapa de zinco com lados 30cm, da qual foi retirado um pedaço de área 500cm². Elevando-se de 50°C a temperatura da peça restante, qual será sua área final em centímetros quadrados? (Dado ).

Primeiramente deve-se calcular a área da peça final que é dada pela subtração da área de 500cm² pela área inicial, que é:

Portanto, a área da peça é:

Sendo a dilatação superficial dada por:

Mas:

Substituindo os valores na equação:

Assim, a área final será:

Dilatação Volumétrica:

1. Um paralelepípedo de uma liga de alumínio () tem arestas que, à 0°C, medem 5cm, 40cm e 30cm. De quanto aumenta seu volume ao ser aquecido à temperatura de 100°C?

Primeiramente deve-se calcular o volume do paralelepípedo à 0°C:

Sendo a dilatação volumétrica dada por:

Mas:

Substituindo os valores na equação:

EXERCÍCIOS PROPOSTOS:

01. (MACKENZIE) Ao se aquecer de 1,0ºC uma haste metálica de 1,0m, o seu comprimento aumenta de 2,0 . 10^-2mm. O aumento do comprimento de outra haste do mesmo metal, de medida inicial 80cm, quando a aquecemos de 20ºC, é:  

a) 0,23mm

b) 0,32 mm

c) 0,56 mm

d) 0,65 mm

e) 0,76 mm            

resp- B

02. (UELON-PR) O volume de um bloco metálico sofre um aumento de 0,60% quando sua temperatura varia de 200ºC. O coeficiente de dilatação de dilatação linear médio desse metal, em ºC^-1,vale: 

a) 1,0.10^-5

b) 3,0.10^-5

c) 1,0.10^-4

d) 3,0.10^-4

e) 3,0.10^-3   

resp- A

03. (UNIRIO) Um bloco de certo metal tem seu volume dilatado de 200cm³ para 206cm³, quanto sua temperatura aumenta de 20ºC para 520ºC. Se um fio deste mesmo metal, tendo 10cm de comprimento a 20ºC, for aquecido até a temperatura de 520ºC, então seu comprimento em centímetro passará a valer:  

a) 10,1

b) 10,2

c) 10,3

d) 10,6

e) 11,2   

resp.  A

09. (ITA) Um bulbo de vidro cujo coeficiente de dilatação linear é 3 x 10^-6 °C^-1 está ligado a um capilar do mesmo material. À temperatura de -10,0°C a área da secção do capilar é 3,0 x 10^-4cm² e todo o mercúrio, cujo coeficiente de dilatação volumétrico é 180 x 10^-6 °C^-1, ocupa o volume total do bulbo, que a esta temperatura é 0,500cm³. O comprimento da coluna de mercúrio a 90,0°C será:  

      a) 270mm

      b) 257mm

      c) 285mm

      d) 300mm

      e) 540mm   

 resp - C

04. (UNIRIO) Um industrial propôs construir termômetros comuns de vidro, para medir temperaturas ambientes entre 1°C e 40°C, substituindo o mercúrio por água destilada. Cristóvão, um físico, se opôs, justificando que as leituras no termômetro não seriam confiáveis, porque:  

      a) a perda de calor por radiação é grande;

      b) o coeficiente de dilatação da água é constante no intervalo de 0°C a 100°C;

      c) o coeficiente de dilatação da água entre 0°C e 4°C é negativo;

      d) o calor específico do vidro é maior que o da água;

      e) há necessidade de um tubo capilar de altura aproximadamente 13 vezes maior do que o exigido pelo  mercúrio.  

resp- C